Daftar isi
Dunia kini tengah mengalami pandemi COVID19, yakni penyakit infeksi virus yang disebabkan virus SARS-CoV-2, yang menyerang sistem pernapasan manusia maupun hewan. Apakah sistem pernapasan itu?
Pengertian Sistem Pernapasan
Secara umum, yang dimaksud dengan sistem pernapasan adalah sistem biologis yang terdiri atas beragam organ yang bertanggung jawab penuh atas masuknya gas oksigen dan keluarnya gas karbon dioksida pada manusia dan hewan.
Gambar di atas adalah gambar sistem pernapasan pada manusia yang terdiri atas beberapa organ pernapasan yang utama, di antaranya adalah rongga hidung, faring, laring, trakea, paru-paru, bronkus, dan bronkiolus.
Fungsi Sistem Pernapasan Manusia
Fungsi sistem pernapasan pada manusia di antaranya adalah membantu manusia bernapas karena dalam sistem pernapasan terdapat organ-organ yang membantu manusia untuk bisa bernapas.
Sistem pernapasan juga berfungsi untuk membuang gas yang tidak diperlukan tubuh yaitu gas karbondioksida dan membantu keseimbangan asam basa dalam tubuh.
Fungsi sistem pernapasan lainnya adalah memproduksi suara atau membaui sesuatu serta melindungi masuknya benda-benda asing seperti mikroba dan debu.
Macam-macam Proses Pernapasan
Paling tidak ada tiga macam pernapasan pada manusia, yaitu pernapasan eksternal, pernapasan internal, dan pernapasan selular.
1. Pernapasan eksternal atau external respiration
Yang dimaksud dengan pernapasan eksternal adalah proses pertukaran udara yang terjadi di dalam paru-paru.
Dalam proses ini, oksigen masuk ke dalam darah sedangkan karbon dioksida keluar menuju atmosfer.
2. Pernapasan internal atau internal respiration
Adapun yang dimaksud dengan internal adalah proses pertukaran udara yang terjadi antara darah dan sel-sel tubuh.
Dalam proses ini, oksigen berdifusi dari darah ke dalam sel. Adapun karbon dioksida berdifusi dari luar sel menuju darah.
3. Pernapasan seluler atau cellular respiration
Sedangkan yang dimaksud dengan pernapasan seluler adalah proses kimia yang terjadi dalam mitokondria dalam sel-sel tubuh.
Dalam proses ini, oksigen bereaksi dengan glukosa dan menghasilkan energi, karbondioksida, dan air.
Alat Pernapasan pada Manusia
Alat pernapasan pada manusia terdiri dari hidung, faring, laring, trakea, bronkus, alveolus atau alveoli, dan paru-paru.
1. Hidung
Hidung adalah organ pernapasan pertama yang dilalui udara. Secara keseluruhan, hidung ditopang oleh dua macam tulang hidung yakni tulang rawan dan tulang nasalis.
Tulang rawan menunjang ujung hidung sedangkan tulang nasalis menunjang pangkal hidung. Kedua tulang hidung inilah yang menjadi penghubung antara rongga hidung dengan atmosfer untuk menghirup udara.
Rongga hidung tersusun atas sel-sel epitel berlapis pipih dan sel-sel epitel berlapis semu.
- Sel-sel epitel berlapis pipih terdiri atas rambut-rambut kasar yang berfungsi sebagai penyaring partikel kasar.
- Sel-sel epitel berlapis semu terdiri atas silia yang memiliki sel goblet yakni sel penghasil lendir yang berfungsi menyaring debu, melekatkan kotoran pada rambut hidung, dan mengatur suhu udara pernapasan.
Hidung disebut sebagai indera pembau karena terdapat lobus olfaktorius pada rongga hidung yang mengandung sel-sel pembau.
2. Faring atau tekak
Faring atau tekak adalah organ yang terletak di belakang rongga mulut dan rongga hidung serta tersusun dari otot rangka. Pada sistem organ manusia, faring merupakan bagian integral dari sistem pencernaan dan sistem pernapasan manusia.
Faring merupakan saluran yang menghubungkan rongga mulut dan esofagus serta menghubungkan rongga hidung dan laring.
Perhatikan gambar berikut.
Dari gambar di atas terlihat bahwa faring terdiri atas tiga bagian yaitu nasofaring, orofaring, dan laringofaring.
- Nasofaring adalah ruang di atas dinding lunak yang terletak di belakang hidung, yang menghubungkan hidung dengan mulut sehingga memungkinkan manusia untuk bernapas melalui hidung.
- Orofaring adalah bagian tengah faring yang terletak antara nasofaring dan laringofaring.
- Laringofaring atau hipofaring adalah bagian faring paling bawah yang terhubung dengan esofagus.
Dalam sistem organ keseluruhan, faring memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut.
- menyalurkan udara dari rongga hidung ke laring, trakea, dan paru-paru.
- menyaring, menghangatkan, dan melembabkan udara yang dihirup oleh rongga hidung.
- menyalurkan makanan dari rongga mulut ke kerongkongan.
- menyeimbangkan tekanan udara
3. Laring atau pangkal tenggorokan
Laring atau kotak suara adalah organ yang terletak antara faring dan trakea. Dengan kata lain, laring adalah organ yang menghubungkan bagian bawah faring dengan trakea.
Laring tersusun atas sembilan buah tulang rawan atau kartilago dimana salah satu di antaranya adalah tulang rawan tiroid yang berbentuk perisai.
Laring memiliki beberapa fungsi yaitu menyalurkan udara dari faring ke trakea, vokalisasi, dan melindungi trakea dari masuknya makanan.
4. Trakea atau batang tenggorokan
Trakea atau saluran udara adalah semacam pipa yang panjangnya sekitar 11,5 cm dengan diameter 2,4 cm.
Trakea terdiri atas empat lapis yaitu lapisan mukosa, laposan submukosa, lapisan tulang rawan, dan lapisan adventia.
- Lapisan mukosa terdiri atas sel epitel berlapis banyak semu bersilia yang mengandung sel goblet penghasil lendir atau mucus yang berfungsi menyaring debu atau kotoran yang masuk.
- Lapisan submukosa terdiri atas jaringan ikat.
- Lapisan tulang rawan berbentuk huruf C yang berfungsi untuk melindungi trakea dan membuat trakea tetap dapat berdiri tegak tetapi lentur dan tidak kaku.
- Lapisan adventia terdiri atas jaringan ikat.
5. Bronkus atau cabang dari tenggorokan
Bronkus adalah cabang dari trakea yang berjumlah dua buah. Masing-masing bronkus masuk ke dalam paru-paru sebelah kanan dan paru-paru sebelah kiri.
Karena bronkus merupakan percabangan dari trakea, susunannya pun mirip dengan susunan trakea, yakni tersusun atas tulang rawan yang membuatnya kuat dan lentur, jaringan ikat, otot polos, dan jaringan epitel.
Bedanya dengan trakea adalah dinding pada bronkus lebih tipis dan cincin tulang rawan berbentuk lingkaran yang tidak sempurna.
Posisi bronkus kiri dan bronkus kanan dalam paru-paru pun berbeda. Posisi bronkus kiri sedikit lebih mendatar jika dibandingkan dengan bronkus kanan.
Inilah sebabnya, paru-paru sebelah kanan lebih rentan terserang penyakit.
Secara umum, fungsi bronkus dalam sistem pernapasan manusia adalah menyalurkan udara yang dihirup rongga hidung ke kantung udara atau alveolus yang ada dalam paru-paru.
6. Bronkiolus atau cabang dari bronkus
Bronkiolus merupakan percabangan dari bronkus. Bronkiolus terletak di dalam paru-paru.
Di bagian ujung bronkiolus terdapat kantung udara yang disebut dengan alveolus.
Fungsi bronkiolus adalah menyalurkan udara dari bronkus ke kantung udara atau alveolus yang ada dalam paru-paru.
7. Alveolus
Alveolus adalah kumpulan kantung udara yang berada di ujung bronkiolus. Alveolus adalah terminal akhir dari alat pernapasan pada manusia.
Alveolus berbentuk seperti bola kecil yang diliputi oleh pembuluh darah. Dinding alveolus terdiri dari satu lapisan epitel pipih yang memiliki fungsi sebagai permukaan respirasi.
Di terminal akhir inilah terjadi pertukaran gas oksigen dari udara bebas ke dalam sel-sel darah, dan pertukaran gas karbon dioksida dari sel-sel darah ke udara bebas.
8. Paru-paru
Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas. Paru-paru dibatasi oleh otot dan rusuk di bagian samping dan oleh diafragma di bagian bawah.
Fungsi paru-paru adalah sebagai tempat pertukaran oksigen yang berasal dari udara dan karbondioksida yang berasal dari darah.
Paru-paru manusia berjumlah dua buah yaitu paru-paru kanan atau pulmo dexter dan paru-paru kiri atau pulmo sinister.
Perhatikan gambar berikut ini.
Paru-paru kanan terdiri dari tiga lobus yaitu lobus atas, lobus tengah, dan lobus bawah.
Sedangkan paru-paru kiri terdiri dari dua lobus yaitu lobus atas dan lobus bawah.
Baik paru-paru kanan maupun paru-paru kiri dibungkus oleh pleura yakni selaput yang tipis yang terdiri dari dua lapis yaitu pleura visceralis dan pleura parietalis.
- Pleura visceralis atau selaput dalam yaitu selaput yang langsung membungkus paru-paru.
- Pleura parietalis atau selaput luar yaitu selaput yang membungkus rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk.
Antara kedua selaput ini terdapat sebuah ruang yang disebut dengan pleural cavity atau ruang pleura yang berisi sejumlah cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas ketika paru-paru mengembang dan mengempis.
Dalam paru-paru terdapat bronkus dan bronkiolus. Bronkus merupakan percabangan trakea yang berjumlah dua buah dan terhubung dengan paru-paru. Masing-masing bronkus bercabang menjadi bronkiolus.
Bronkiolus kemudian bercabang-cabang menjadi pembuluh halus dan berujung pada gelembung paru-paru atau alveolus (alveoli) yakni tempat dimana proses pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi.
Volume Udara pada Pernapasan
Jumlah udara yang keluar masuk paru-paru bergantung pada cara manusia bernapas.
Terdapat beberapa macam volume udara pada pernapasan, di antaranya adalah sebagai berikut.
- Volume udara tidal yaitu udara yang dihirup dan dikeluarkan dalam keadaan biasa atau istirahat yakni sekitar 500 cc. Setelah menghembuskan 500 cc masih tersisa 2500 cc lagi paru-paru.
- Volume udara suplemen yaitu volume udara yang masih dapat dikeluarkan setelah ekspirasi biasa atau tidal yaitu sekitar 1500 cc.
- Volume udara komplementer yaitu volume udara sebanyak 3000 cc yang masih dapat dihirup lagi setelah inspirasi biasa atau tidal.
- Volume udara residu atau udara cadangan yaitu volume udara yang tersisa sekitar 1200 cc setelah melakukan ekspirasi maksimal.
- Kapasitas vital yaitu jumlah total dari volume tidal, volume suplemen, dan volume komplemen yaitu sekitar 5000 cc.